Dado o desenho da pea abaixo, em material SAE 1020 sendo o blank 4 x 74 mm de espessura calcular o tempo necessrio para usinar a pea.

Soluo:

Escolha do processo de usinagem:

O processo de usinagem desta pea dever ser efetuado em duas operaes em torno CNC.

A primeira operao consiste em facear, desbastar e acabar o primeiro lado da pea com dimetro de 80 mm.

A segunda operao consiste em facear, e acabar o dimetro de 100 mm do lado oposto da pea.

Escolha das ferramentas de usinagem:

Determinam-se as seguintes ferramentas de usinagem baseadas no catlogo do fabricante SECO.

Ferramenta de facear e desbastar:

Conforme figura abaixo se escolhe a ferramenta DWLNL2020K06. Esta ferramenta utiliza o inserto WNMG060408-M3 TP3500.

Ferramenta para acabamento:

Escolhe-se a ferramenta PTJNL2020K16 com o inserto TNMG160404 MF2 TP2500.

Dados de corte:

Operao de desbaste

Para determinar os dados de corte para usinagem primeiro determina-se a classificao SMG do material:

Pela tabela acima o ao carbono AISI 1020 est na classificao nmero 1.

Para determinar os dados de Corte a SECO recomenda fazer o download do software Secolor Turning Calculator atravs do endereo: http://www.secotools.com/pt-BR/Global/Services--Support/Tool-Selection-Support/Secolor-Turning-calculator1/

Desta maneira, na imagem acima determinou-se:

Material: SMG1

Grade: Classe do inserto TP3500

Chipbreaker: Quebra cavaco M3

Depth of Cut: Profundidade de corte (ap) = 2 mm Feed: Avano em mm/volta =0,2 mm

Desired Tool Life: Vida da ferramenta = 60 min.

Portanto, temos como resultado: 360 m/min de Velocidade de corte.

Operao de acabamento:

Para a operao de acabamento vamos adotar a profundidade de corte 0,5 mm.

Desta maneira, na imagem acima determinou-se:

Material: SMG1

Grade: Classe do inserto TP2500

Chipbreaker: Quebra cavaco MF2

Depth of Cut: Profundidade de corte (ap) = 0,5 mm Feed: Avano em mm/volta =0,16 mm

Desired Tool Life: Vida da ferramenta = 60 min.

Portanto, temos como resultado: 705 m/min de Velocidade de corte.

Clculo do tempo de usinagem para a primeira operao:

Faceamento

Deve-se determinar a rotao nesta operao. Devemos adotar um dimetro mdio para determinar a rotao no faceamento, j que a ferramenta efetua a operao no sentido radial da pea.

=. .

1000/

Onde: Vc= Velocidade de corte m/min

d=Dimetro (mm) n=rotao (rpm) Adotamos dimetro 50,8 mm metade do dimetro do blank e temos:

=. 1000

. =360.1000

. 50,8= 2255,74

= .

Onde:

Va=Velocidade de avano mm/min

f=avano mm/volta.

= . = 2255,74.0,2 = 451,14/

Deslocamento na ferramenta no faceamento:

A ferramenta quando efetua a operao de faceamento deve passar do centro da pea e comear antes de tocar o blank.

Logo o deslocamento da ferramenta ser:

50,8 + 2 mm.

Portanto:

!" =#

=

52,8

451,14= 0,117

Desbaste

Na operao de desbaste a ferramenta se desloca longitudinalmente e a rotao se altera a cada passe portanto:

Primeiro passe:

D1=101,6-2.ap=101,6-4=97,6 mm

1 =. 1000

. =360.1000

. 97,6= 1174,09

D2=97,6-4=93,6 mm

2 =. 1000

. =360.1000

. 93,6= 1224,27

D3=93,6-4=89,6 mm

3 =. 1000

. =360.1000

. 89,6= 1278,92

D4=89,6-4=85,6 mm

4 =. 1000

. =360.1000

. 85,6= 1338,69

D5=85,6-4=81,6 mm

5 =. 1000

. =360.1000

. 81,6= 1404,31

ltimo passe d=81 mm

6 =. 1000

. =360.1000

. 81= 1414,71

Os deslocamentos de cada passe no desbaste so o comprimento 60 mm mais 1 mm de folga.

Portanto o tempo de desbaste em cada passe ser.

1 = 1. = 1174,09.0,2 = 234,82/

2 = 2. = 1224,27.0,2 = 244,85/

3 = 3. = 1278,93.0,2 = 255,78/

4 = 4. = 1338,69.0,2 = 267,74/

5 = 5. = 1404,31.0,2 = 280,86/

6 = 6. = 1414,71.0,2 = 282,94/

%&'&!( =#

1=

61

234,82= 0,259

%&'&!) =#

2=

61

244,85= 0,249

%&'&!* =#

3=

61

255,78= 0,238

%&'&!+ =#

4=

61

267,74= 0,228

%&'&!, =#

5=

61

280,86= 0,217

%&'&!- =#

6=

61

282,94= 0,216

Acabamento

Para o acabamento havero duas rotaes a serem calculadas:

=. 1000

. =705.1000

. 80= 2805,11

Na face quando a ferramenta se desloca na vertical, adotamos dimetro mdio 90 mm.

=. 1000

. =705.1000

. 90= 2493,43

= . = 2805,11.0,16 = 448,82/

= . = 2493,43.0,16 = 398,95/

Portanto os tempos ficam:

' !" =#

=

61

448,82= 0,136

' !" =#

=

11

398,95= 0,028

Usinagem do lado oposto

Faceamento

Para o faceamento teremos o mesmo tempo ou seja 0,117 min

Como h 1,6 mm de folga entre o blank e a pea acabada, ser necessrio um passe de desbaste e um passe de acabamento.

Desbaste

=. 1000

. =360.1000

. 101= 1134,57

= . = 1134,57.0,2 = 226,91/

%&'&! =#

=

11

226,91= 0,048

Acabamento

=. 1000

. =705.1000

. 100= 2244,08

= . = 2244,08.0,16 = 359,05/

' !" =#

=

11

359,05= 0,031

Clculo do tempo de usinagem

Para o clculo do tempo de usinagem devemos considerar os seguintes fatores:

1. Tempo para alimentar a pea na mquina 20 segundos 2. Tempo que a ferramenta leva para avanar e recuar 5 segundos 3. Tempo de troca de ferramenta 5 segundos.

Portanto

Primeira e segunda operaes:

Tempo de usinagem = Tempo de alimentao+tempo de aproximao+tempo de faceamento+tempo de desbaste+tempo de troca de ferramenta+tempo de aproximao+tempo de acabamento.

./.012../3/ =)4

-4+

,

-4+ 0,117+ 60,259+ 0,249+

0,238 + 0,228 + 0,217 + 0,2167 +,

-4+

,

-4+ 0,136 + 0,028 = 2,271

./.012.1.20/3/

=20

60+

5

60+ 0,117 + 0,048+

5

60+

5

60+ 0,031 = 0,779

Tempo total de usinagem:

3,05 min.